回転電機

【課題】
電機子巻線の並列回路数を極数の約数以外とした場合に、並列回路間の電圧不平衡を低減すること。
【解決手段】
本発明は上記課題を解決するために、極数が電機子巻線の相数と並列回路数との積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、各相の巻線がａ＋１個の相帯に分けられ、１つの相帯におけるコイルピッチを他のａ個の相帯におけるコイルピッチと変えたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転電機に係り、特に、重ね巻の電機子巻線を備えているものに好適な回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転電機の電機子巻線については、一般的に並列回路数は、極数の公約数から選ぶものとされてきた。これは、極数の約数以外の並列回路数を選択すると、回路間の電圧が不平衡となり、循環電流が流れるためである。この理由から設計の自由度が制限された結果、コンパクトな設計を実現できない場合があった。
【０００３】
並列回路間の電圧を平衡した巻線を得る方法として、特許文献によれば、以下のような方法が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、４ａ＋２極の三相交流機に四並列回路の波巻を施す方法が記載されている。また、特許文献２には、ｋ＋ｎ／ｍの分数スロット巻線に対して、コイルをグループ分けした後に電圧ベクトルによって区分し、各グループから必要数のコイルを接続することで、極数／ｍの公約数の波巻を施す方法が記載されている。また、特許文献３には、各スロット内導体数を奇数とし、線輪の右辺と左辺で導体数を１本ずつ異ならせて並列回路が平衡するよう導体を配分する方法が記載されている。また、特許文献４には、コイルを２つに分割し並列回路に分配する方法が記載されている。更に、特許文献５には、単層重ね巻において所定相の接続部において所定電圧ベクトルとなるよう接続順序を代える変更用接続線を設けた構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭４８−５４４０３号公報
【特許文献２】特公昭６１−２７９８５号公報
【特許文献３】特開昭５９−２１３２７０号公報
【特許文献４】特開昭５９−２２２０６６号公報
【特許文献５】特開昭６３−３１４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、大型回転電機に用いられることの多い重ね巻については、スロット導体数の変更など特殊なコイル加工を施すことなく、極数の約数以外の並列回路に対して平衡した巻線を得る方法は確立されていなかった。また、大型の回転電機では、主にフォームドコイルが用いられるため、スロット内の導体数をスロットによって変更するには、複数種類のコイルを作製する必要が生じ、製作期間の長期化やコスト増加、メンテナンスの煩雑化に繋がる可能性がある。更に、並列回路間の電圧を平衡させるには、複数回路の電圧が平衡するように構成する必要があり、本技術の単純な適用では、所定の目的を達成する巻線方法を得られなかった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、電機子巻線の並列回路数を極数の約数以外から選んだ場合に、並列回路間の電圧不平衡を低減し、並列回路間に流れる循環電流を低減することのできる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の回転電機における特徴を以下に示す。
【０００９】
図１２は、一般的な２層巻コイルを有する回転電機の断面形状を模式的に表したものであり、１４極の突極型同期機を示している。
【００１０】
該図に示す如く、突極型同期機の回転子には、界磁巻線４０を備えた磁極３９が、回転子鉄心４１に取り付けられており、その外径側に配置された固定子鉄心３７には、電機子巻線を構成する下コイル１および上コイル２を納めるためのスロット３８が設けられている。但し、図示を簡略にする都合上、スロットの数は実際より少なく図示している。
【００１１】
以下、上述の目的を達成するための、本発明における電機子巻線の並列回路構成に関する手段を説明する。
【００１２】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数との積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、各相の巻線がａ＋１個の相帯に分けられ、１つの相帯におけるコイルピッチを、他のａ個の相帯におけるコイルピッチと変えたことを特徴とする。
【００１３】
更に、コイルピッチを変えた相帯には、複数の回路のコイルが含まれていることを特徴とする。
【００１４】
また、ハーフコイルをコイルエンドで接続して電機子巻線を構成する回転電機であって、並列回路数を４以上の偶数とし、各相の巻線がａ＋１個の相帯に分けられ、ａ個の相帯はコイルピッチＮとし、２組の並列回路を構成するコイルが含まれる相帯において、１つの回路を構成するコイルのピッチをＮ＋１、もう一つの回路を構成するコイルのピッチをＮ−１としたことを特徴とする。
【００１５】
また、ハーフコイルをコイルエンドで接続して電機子巻線を構成する回転電機であって、並列回路数を４以上の偶数とし、各相の巻線がａ＋１個の相帯に分けられ、ａ個の相帯はコイルピッチＮとし毎極毎相のスロット数をＮｓｐｐとすると、２組の並列回路を構成するコイルが含まれる相帯において、１つの回路を構成するコイルのピッチをＮ＋Ｎｓｐｐ／２、もう一つの回路を構成するコイルのピッチをＮ−Ｎｓｐｐ／２としたことを特徴とする。
【００１６】
また、極数が電機子巻線の相数と並列回路数の積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、固定子スロット数を極ピッチと相数と並列回路数との積に極ピッチの整数倍を加えた数とし、周方向に連続した極ピッチの整数倍のスロットの巻線について他の部分とコイルピッチを変えたことを特徴とする。
【００１７】
また、コイルエンドの接続線を系統あるいは負荷との端子側には隣極あるいは隔極接続線反端子側はジャンパ線のみを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の回転電機によれば、電機子巻線の並列回路数を極数の約数以外とした場合でも回路間の電圧不平衡を低減し、循環電流の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の回転電機の実施例１における１相２回路の電機子巻線を示す展開図である。
【図２】図１における２回路によって構成される相帯を取り出した拡大図である。
【図３】本発明の回転電機の実施例２における１相２回路の電機子巻線を示す展開図である。
【図４】図３における２回路によって構成される相帯を取り出した拡大図である。
【図５】従来の回転電機における１相１回路の電機子巻線を示す展開図である。
【図６】本発明の回転電機の実施例１における電圧ベクトルを示す図である。
【図７】図６の電圧ベクトルのうちＵ相第１及び第２回路の第４相帯部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図８】本発明の回転電機の実施例２における電圧ベクトルを示す図である。
【図９】図８の電圧ベクトルのうちＵ相第１及び第２回路の第４相帯部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図１０】従来の回転電機における電圧ベクトルを示す図である。
【図１１】図１０の電圧ベクトルのうちＵ相第１及び第２回路の第４相帯部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図１２】一般的な２層巻きコイルを有する回転電機を示す断面図である。
【図１３】本発明の回転電機の実施例３における１相２回路の電機子巻線を示す展開図である。
【図１４】本発明の回転電機の実施例３の変形例１における１相２回路の電機子巻線を示す展開図である。
【図１５】本発明の回転電機の実施例３の変形例２における１相２回路の電機子巻線を示す展開図である。
【図１６】従来の回転電機における１相２回路の電機子巻線を示す展開図である。
【図１７】本発明の回転電機の実施例３における電圧ベクトルのうちＵ相第１〜第３回路の分数極部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図１８】本発明の回転電機の実施例３の変形例１における電圧ベクトルのうちＵ相第１〜第３回路の分数極部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図１９】本発明の回転電機の実施例３の変形例２における電圧ベクトルのうちＵ相第１〜第３回路の分数極部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図２０】図１６の従来の回転電機における電圧ベクトルのうちＵ相第１〜第３回路の分数極部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図２１】本発明の回転電機の実施例４における１相の巻線配置を示す展開図である。
【図２２】本発明の回転電機の実施例４における電圧ベクトルのうちＵ相第１〜第５回路の分数極部分の電圧ベクトルを示す図である。
【図２３】本発明の回転電機の実施例５における１相の巻線配置を示す展開図である。
【図２４】本発明の回転電機の実施例６における１相２回路の電機子巻線を示す展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の回転電機の実施例について、図面に基づき説明する。なお、以下ではハーフコイル1本をコイル１本として説明する。ここでは、主として大型の回転電機に用いられる二層巻を例とするので、１スロット内に納められるコイル数は上、下の２本である。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の回転電機の実施例１を示す図である。
【００２２】
該図に示す実施例１は、三相、二層巻で４並列回路からなる電機子巻線を毎極毎相スロット数６として施した１４極の回転電機の例であり、１相２回路の電機子巻線を示す展開図を示している。本実施例は、並列回路１つあたりの極数をａ＋ｂ／ｃと表すと、ａ＝３、ｂ＝１、ｃ＝２となる例を示している。また、該図に示す実施例１では、実線が第１回路、一点鎖線が第２回路のコイルをそれぞれ示しており、各々４つの相帯から構成されている。
【００２３】
各相帯は、隣極接続線５によって接続され、巻き始めと巻き終わりは、口出し線４として図示しない端子に接続される。各相帯は、１２本のコイルから構成されるが、第４相帯２３は、第１回路のコイル６本と第２回路のコイル６本から構成されている。
【００２４】
第４相帯の拡大を図２に示す。実施例１の電機子巻線は全節巻としてあり、第１相帯から第３相帯のコイルピッチは１８であるが、第４相帯においては、ジャンパ線１５によりコイルピッチを他の相帯と変えてあり、第１回路は１９、第２回路は１７としている。即ち、第１回路の第４相帯におけるコイル接続は、口出し線−２−ジャンパ接続線−２１−４−ジャンパ接続線−２３−６−ジャンパ接続線−２５−隣極接続線−７(上コイル)、第２回路の第４相帯におけるコイル接続は、口出し線−２４−７(下コイル)−ジャンパ接続線−２２−５−ジャンパ接続線−２０(上コイル)−３−隣極接続線−２０(下コイル)の順である。
【００２５】
図６及び図１０は、各スロットに納められたコイル片に発生する起電力ｖ＝ｃｏｓθ＋ｊｓｉｎθを各回路について足し合わせ、横軸を実軸、縦軸を虚軸としてプロットしたものである。
【００２６】
更に、図７及び図１１は、図６及び図１０の電圧ベクトルのうちＵ相第１及び第２回路の第４相帯部分の電圧ベクトルを示す図であり、カッコ( )内の数字は、スロット番号を示している。ベクトルの表示順は、コイル接続順と関係無く番号の小さいものから順番に並べて表示した。
【００２７】
従来の回転電機における電圧ベクトルを示す図１１に対して、第４相帯におけるコイルピッチを変えたことにより、図７に示すように、第１回路と第２回路の電圧ベクトルは一致し、並列回路間の電圧が平衡した巻線を施すことが可能である。
【００２８】
ここでは１相の２回路について説明したが、本実施例の回転電機では４並列回路であるから、１８０°対称な位置において第３の回路と第４の回路について、また他の２相についても同様の構成とすることにより、本発明の期する効果を得ることができる。
【００２９】
実施例１は、１４極、４並列回路の巻線例を示したが、他の極数、並列回路数についても同様の考え方により平衡した巻線を得ることが可能である。ここで、回路番号及び相帯番号は説明の便宜上付けたものであり、順番は任意である。
【００３０】
何らかの事情により接続側にジャンパ線を設けづらい場合には、実施例１で示したコイルのうち、何本かを電気的に等価な別の相帯におけるスロットに置き換えても同様な効果を得ることが可能である。この場合には、隣極あるいは隔極接続線などを追加して各コイルを接続すれば良い。
【実施例２】
【００３１】
図３は、本発明の回転電機の実施例２を示す図である。
【００３２】
該図に示す実施例２は、三相、二層巻で４並列回路からなる電機子巻線を毎極毎相スロット数６として施した１４極の回転電機の例であり、１相２回路の電機子巻線を示す展開図を示している。本実施例は、並列回路１つあたりの極数をａ＋ｂ／ｃと表すと、ａ＝３、ｂ＝１、ｃ＝２となる例を示している。該図に示す実施例２では、実線が第１回路、一点鎖線が第２回路のコイルをそれぞれ示しており、各々４つの相帯から構成されている。
【００３３】
各相帯は、隣極接続線５によって接続され、巻き始めと巻き終わりは口出し線４として図示しない端子に接続される。各相帯は、１２本のコイルから構成されるが、第４相帯２３は、第１回路のコイル６本と第２回路のコイル６本から構成されている。
【００３４】
第４相帯の拡大を図４に示す。実施例２の電機子巻線は全節巻としてあり、第１相帯から第３相帯のコイルピッチは１８であるが、第４相帯においては、ジャンパ線１５によりコイルピッチを他の相帯と変えてあり、第１回路は１５、第２回路は２１としている。即ち、第１回路の第４相帯におけるコイル接続は、口出し線−５−ジャンパ接続線−２０−ジャンパ接続線−６−ジャンパ接続線−２１−ジャンパ接続線−６−ジャンパ接続線−２２−隣極接続線−７(上コイル)、第２回路の第４相帯におけるコイル接続は、口出し線−２５−ジャンパ接続線−４−ジャンパ接続線−２４−ジャンパ接続線−３−ジャンパ接続線−２３−ジャンパ接続線−２−隣極接続線−２０(下コイル)の順である。
【００３５】
図８は、図６及び図１０と同様に、各スロットに納められたコイル片に発生する起電力ｖ＝ｃｏｓθ＋ｊｓｉｎθを各回路について足し合わせ、横軸を実軸、縦軸を虚軸としてプロットしたものである。
【００３６】
更に、図９は、図８の電圧ベクトルのうちＵ相第１及び第２回路の第４相帯部分の電圧ベクトルを示す図であり、カッコ( )内の数字は、スロット番号を示している。
【００３７】
従来の回転電機における電圧ベクトルを示す図１１に対して、第４相帯におけるコイルピッチを変えたことにより、図９に示すように、第１回路と第２回路の電圧ベクトルは一致し、並列回路間の電圧が平衡した巻線を施すことが可能である。
【００３８】
ここでは１相の２回路について説明したが、実施例２の回転電機では、４並列回路であるから、１８０°対称な位置において第３の回路と第４の回路について、また他の２相についても同様の構成とすることにより、本発明の期する効果を得ることができる。
【００３９】
また、実施例２は、１４極、４並列回路の巻線例を示したが、他の極数、並列回路数についても同様の考え方により平衡した巻線を得ることが可能である。
【００４０】
第１、第２の回路番号及び相帯番号は、説明の便宜上付けたものであり、順番は任意である。
【実施例３】
【００４１】
図１３は、本発明の回転電機の実施例３を示す図である。
【００４２】
該図に示す実施例３は、三相、二層巻で３並列回路からなる電機子巻線を毎極毎相スロット数６として施した１４極の回転電機の例であり、１相２回路の電機子巻線を示す展開図を示している。本実施例は並列回路１つあたりの極数をａ＋ｂ／ｃと表すと、ａ＝４、ｂ＝２、ｃ＝３となる例を示している。該図に示す実施例３では、実線が第１回路、一点鎖線が第２回路のコイルをそれぞれ示しており、各々５つの相帯から構成されている。
【００４３】
各相帯は、隣極接続線５によって接続され、巻き始めと巻き終わりは口出し線４として図示しない端子に接続される。各相帯は、１２本のコイルから構成される。
【００４４】
図１６に示す従来の回転電機における１相２回路の電機子巻線を示す展開図に対し、第１回路及び第２回路の第５相帯２４において、第１回路と第２回路に属する２組のコイルについて、ジャンパ線１５を用いて入れ替えてある。
【００４５】
これにより、図１７に見られるように、図２０の従来の回転電機における電圧ベクトルに比べて電圧の不平衡を低減することが可能である。
【００４６】
図１７、図２０は、Ｕ相の第１〜第３回路の電圧ベクトルのうち、２／３極分を示したものである。カッコ( )内の数字は、スロット番号を示している。
【００４７】
また、本発明の変形例として、図１４に変形例１、図１５に変形例２の１相２回路の展開図を、図１８、図１９に電圧ベクトルを示す。
【００４８】
実施例３における各回路のｂ／ｃ極、即ち、ここでは２／３極分に相当するコイルの配置を表１にまとめる。各回路で該当するコイルは８本であり、その配置を示すものである。実施例３の毎極毎相スロット数は６であるから、電気的に等価なスロット位置が６つ存在し、これらを極の中心に近い方からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとする。
【００４９】
表１から分かるように、変形例１は対称なスロット位置を第１回路と第３回路で入れ替えたものである。
【００５０】
実施例３を適用した場合の電圧ベクトルの振幅と位相を表２にまとめる。電圧振幅は３回路の平均値を１[p.u.]とした値、電圧位相角は３回路の平均値を0[deg]とした角度で表示したものである。実施例３及びその変形例１では、電圧振幅が約０.１５[%]、角度は０.０２２５[deg]、変形例２では、電圧振幅が約０.３７[%]角度の差は０と、本発明を適用することにより、極数が３の倍数でない３並列回路の回転電機においても回路間の不平衡を低減することができる。
【００５１】
【表１】

【００５２】
【表２】

【００５３】
ここでは１相について説明したが、他の２相についても同様の構成とすることにより、本発明の期する効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５４】
図２１は、本発明の回転電機の実施例４を示す図である。
【００５５】
該図に示す実施例４は、三相、二層巻で５並列回路からなる電機子巻線を毎極毎相スロット数５として施した１４極の回転電機の例であり、１相２回路の電機子巻線を示す展開図を示している。本実施例は、並列回路１つあたりの極数をａ＋ｂ／ｃと表すと、ａ＝２、ｂ＝４、ｃ＝５となる例を示している。該図に示す実施例４では、第１回路から第５回路を実線、一点鎖線、点線（小）、点線（大）、破線で示し、各々３つの相帯から構成されている。
【００５６】
各相帯は、隣極接続線５によって接続され、巻き始めと巻き終わりは口出し線４として図示しない端子に接続される。各相帯は、１０本のコイルから構成される。本発明の構成を実施するため、第１相帯のコイル２本と第５相帯のコイル２本、第２相帯のコイル２本と第４相帯のコイル２本をそれぞれ隔極接続線４２を用いて入れ替えてある。
【００５７】
これにより、図２２に見られるように、電圧の不平衡を低減することが可能である。図２２は、Ｕ相の第１回路から第５回路の電圧ベクトルのうち、４／５極分を示したものである。カッコ( )内の数字は、スロット番号を示している。
【００５８】
実施例４における各回路のｂ／ｃ極、即ちここでは４／５極分に相当するコイルの配置を表３にまとめる。実施例４の毎極毎相スロット数は５であるから、電気的に等価なスロット位置が５つ存在し、これらを極の中心に近い方からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅとする。
【００５９】
実施例４を適用した場合の電圧ベクトルの振幅と位相を表３にまとめる。電圧振幅は、５回路の平均値を１[p.u.]とした値、電圧位相角は、５回路の平均値を０[deg]とした角度で表示したものである。実施例４は、電圧振幅が約０.９[%]、角度は０[deg]であり、本発明を適用することにより、極数が５の倍数でない５並列回路の回転電機においても回路間の不平衡を低減することができる。
【００６０】
【表３】

【００６１】
【表４】

【実施例５】
【００６２】
図２３は、本発明の回転電機の実施例５を示す図である。
【００６３】
該図に示す実施例５は、三相、二層巻で３並列回路からなる電機子巻線を毎極毎相スロット数３として施した１４極の回転電機の例であり、１相２回路の電機子巻線を示す展開図を示している。本実施例は、並列回路１つあたりの極数をａ＋ｂ／ｃと表すと、ａ＝４、ｂ＝２、ｃ＝３となる例を示している。該図に示す実施例５では、実線が第１回路、点線が第２回路、一点鎖線が第３回路のコイルをそれぞれ示しており、各々５つの相帯から構成されている。
【００６４】
各相帯は、隣極接続線５によって接続され、巻き始めと巻き終わりは口出し線４として図示しない端子に接続される。各相帯は、６本のコイルから構成される。第２回路の第５相帯は、第１回路の第５相帯２１−５中の２本と第３回路の第１相帯２３−１中の２本から構成されている。
【００６５】
また、第１回路の第１相帯２１−１中２本のコイルと第３回路の第４相帯２３−４中のコイル２本を入れ替えてある。
【００６６】
実施例５を適用した場合の電圧ベクトルの振幅と位相を表２にまとめる。電圧振幅は、３回路の平均値を１[p.u.]とした値、電圧位相角は、３回路の平均値を０[deg]とした角度で表示したものである。実施例５により電圧振幅が約０.９[%]、角度の差は０と、本発明を適用することにより、極数が３の倍数でない３並列回路の回転電機においても回路間の不平衡を低減することができる。
【００６７】
【表５】

【００６８】
【表６】

【実施例６】
【００６９】
図２４は、本発明の回転電機の実施例６を示す図である。
【００７０】
該図に示す実施例６は、三相、二層巻で４並列回路からなる電機子巻線を毎極毎相スロット数６として施した１８極の回転電機の例であり、１相２回路の電機子巻線を示す展開図を示している。本実施例は並列回路１つあたりの極数をａ＋ｂ／ｃと表すと、ａ＝４、ｂ＝１、ｃ＝２となる例を示している。該図に示す実施例６では、実線が第１回路、一点鎖線が第２回路のコイルをそれぞれ示しており、各々５つの相帯から構成されている。
【００７１】
各相帯は、隣極接続線５によって接続され、巻き始めと巻き終わりは口出し線４として図示しない端子に接続される。各相帯は、１２本のコイルから構成されるが、第５相帯２４は第１回路のコイル６本と第２回路のコイル６本から構成されている。
【００７２】
実施例６は、実施例１に相帯が１つ加わった構成であるから、第５相帯におけるスロット配置は、実施例１における第４相帯と電気的に等価であり、したがって電圧ベクトル和についても実施形態１と同様である。また、第５相帯の構成は、実施例２と同様にしても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１…下コイル、２…上コイル、３…スロット番号、４…口出し線、５…隣極接続線、６…第１相帯、７…第２相帯、８…第３相帯、９…第４相帯、１０…スロット部、１１…端子側コイルエンド、１２…反端子側コイルエンド、１３…回路１コイル、１４…回路２コイル、１５ジャンパ接続線、２１−１…第１回路の第１相帯、２１−２…第１回路の第２相帯、２１−３…第１回路の第３相帯、２１−４…第１回路の第４相帯、２１−５…第１回路の第５相帯、２２−１…第２回路の第１相帯、２２−２…第２回路の第２相帯、２２−３…第２回路の第３相帯、２２−４…第２回路の第４相帯、２２−５…第２回路の第５相帯、２３…第１回路と第２回路の第４相帯、２４…第１回路と第２回路の第５相帯、３１−１…Ｕ相第１回路の電圧ベクトル、３１−２…Ｕ相第２回路の電圧ベクトル、３１−３…Ｕ相第３回路の電圧ベクトル、３１−４…Ｕ相第４回路の電圧ベクトル、３１−５…Ｕ相第５回路の電圧ベクトル、３２−１…Ｖ相第１回路の電圧ベクトル、３２−２…Ｖ相第２回路の電圧ベクトル、３２−３…Ｖ相第３回路の電圧ベクトル、３２−４…Ｖ相第４回路の電圧ベクトル、３２−５…Ｖ相第５回路の電圧ベクトル、３３−１…Ｗ相第１回路の電圧ベクトル、３３−２…Ｗ相第２回路の電圧ベクトル、３３−３…Ｗ相第３回路の電圧ベクトル、３３−４…Ｗ相第４回路の電圧ベクトル、３３−５…Ｗ相第５回路の電圧ベクトル、３７…固定子鉄心、３８…スロット、３９…磁極、４０…界磁巻線、４１…回転子鉄心、４２…隔極接続線、４３−１…第１回路の相帯分布域、４３−２…第１回路の相帯分布域、４３−３…第１回路の相帯分布域、４３−４…第１回路の相帯分布域、４３−５…第１回路の相帯分布域。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数との積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、
各相の巻線がａ＋１個の相帯に分けられ、１つの相帯におけるコイルピッチを他のａ個の相帯におけるコイルピッチと変えたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記コイルピッチを変えた相帯には、複数の回路のコイルが含まれていることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数との積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する重ね巻の三相電機子巻線を有し、ハーフコイルをコイルエンドで接続して電機子巻線を構成する回転電機において、
前記並列回路数を４以上の偶数とし、各相の巻線がａ＋１個の相帯に分けられ、ａ個の相帯はコイルピッチＮとし、２組の並列回路を構成するコイルが含まれる相帯における１つの回路を構成するコイルのピッチをＮ＋１、もう一つの回路を構成するコイルのピッチをＮ−１としたことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数との積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する重ね巻の三相電機子巻線を有し、ハーフコイルをコイルエンドで接続して電機子巻線を構成する回転電機において、
前記並列回路数を４以上の偶数とし、各相の巻線がａ＋１個の相帯に分けられ、ａ個の相帯はコイルピッチＮとし毎極毎相のスロット数をＮｓｐｐとすると、２組の並列回路を構成するコイルが含まれる相帯における１つの回路を構成するコイルのピッチをＮ＋Ｎｓｐｐ／２、もう一つの回路を構成するコイルのピッチをＮ−Ｎｓｐｐ／２としたことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数の積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、
固定子スロット数を、極ピッチと相数と並列回路数との積に極ピッチの整数倍を加えた数とし、周方向に連続した極ピッチの整数倍のスロットの巻線について他の部分とコイルピッチを変えたことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の回転電機において、
コイルエンドの接続線を系統あるいは負荷との端子側には隣極あるいは隔極接続線反端子側はジャンパ線のみを設けたことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数の積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する二層重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、
電機子巻線の並列回路数を３とし、毎極毎相のスロット数を３とした際に、各並列回路はａ＋１個の相帯を有し、各並列回路のｂ／ｃ極分である２／３極分に相当するコイルの配置を、電気的に等価なスロット位置を極の中心に近い方からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと表すと第１回路はＡ、Ｅに２個、Ｄに４個、第２回路はＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆにそれぞれ２個、第３回路はＢ、Ｆに２個、Ｃに４個としたことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数の積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する二層重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、
電機子巻線の並列回路数を３とし、毎極毎相のスロット数を６とした際に、各並列回路はａ＋１個の相帯を有し、各並列回路のｂ／ｃ極分である２／３極分に相当するコイルの配置を、電気的に等価なスロット位置を極の中心に近い方からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆと表すと第１回路はＡ、Ｅに２個、Ｄに４個、第２回路はＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆにそれぞれ２個、第３回路はＢ、Ｆに２個、Ｃに４個としたことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
極数が電機子巻線の相数と並列回路数の積よりも大きく、なおかつ並列回路１つあたりの極数がａ＋ｂ／ｃ（ｂ／ｃは既約分数）で表される並列回路を構成する二層重ね巻の三相電機子巻線を有する回転電機において、
電機子巻線の並列回路数を５とし、毎極毎相のスロット数を５とした際に、各並列回路はａ＋１個の相帯を有し、各並列回路のｂ／ｃ極分である４／５極分に相当するコイルの配置を、電気的に等価なスロット位置を極の中心に近い方からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと表すと第１〜第３回路はＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅにそれぞれ２個、第４回路はＡ、Ｅに２個、Ｃに４個、第５回路はＢ、Ｄに２個、Ｃに４個としたことを特徴とする回転電機。

【図１】